真空預壓加固機理及加卸荷變形特性研究.pdf

1、隨著社會利經(jīng)濟的發(fā)展，地基處理工程的數(shù)量不斷增大，地基處理的要求不斷提高。作為排水固結(jié)法的真空預壓法，由于它在軟土地基加固中的顯著優(yōu)勢，其工程應用日益增加，應用領域日益擴大。在真空預壓的實踐中，提出了許多真空預壓法的新問題，這些問題的解答需要對真空預壓法加固軟基的機理有更深入的認識。為了實現(xiàn)地基處理工程工后沉降控制的目標，真空預壓地基的固結(jié)和變形計算理論需要進一步完善。 在掌握當前真空預壓法理論研究進展和工程應用水平的基礎上，進

2、行了真空預壓法加固土體的室內(nèi)模型試驗，研究了真空預壓中各種排水機制，并提出了一種新的排水機制。基于對真空預壓法排水機制的認識，論證了真空預壓加固區(qū)地下水位的變化規(guī)律，推導了地下水位變化的估算公式。進行了豎向排水體真空度傳遞的足尺模型試驗，研究了真空度在豎向排水體中的衰減規(guī)律，驗證和討論了真空預壓中真空度和地下水位的測試方法?？紤]真空預壓中溶解氣膨脹排水新機制的作用，推導了真空預壓一維固結(jié)方程，用迭代法求得的固結(jié)過程與現(xiàn)有的試驗結(jié)果吻合較

3、好，從理論上加深了真空預壓法固結(jié)機理的認識。在對真空預壓法加固機理深入認識的基礎上，總結(jié)比較了真空預壓地基沉降和側(cè)向變形的研究成果，對真空預壓地基沉降和側(cè)向變形計算中的有關問題提出了新的認識，改進了真空預壓地基沉降和側(cè)向位移的計算方法。進行了不同應力路徑和不同應力狀態(tài)下球應力加載和卸載的土樣試驗，得到了真空卸荷條件下土體的變形特征，嘗試進行了理論解釋，并提出了計算模式。結(jié)合淮鹽高速公路真空聯(lián)合堆載預壓處理軟基試驗段先導段工程這樣一個完整

4、的真空預壓工程實錄，對本文的部分研究成果進行了深入分析和驗證。 經(jīng)過研究，得到了以下一些創(chuàng)新成果和結(jié)論： （1）提出了真空預壓中的溶解氣膨脹排水機制，用這種機制解釋了真空預壓加固區(qū)地下水位的下降，導出了真空預壓中地下水位下降的估算公式，指出目前真空預壓工程實踐中，加固區(qū)地下水位下降的可能最大深度是2～3m，真空預壓法加固的極限深度為80m左右。 （2）試驗論證了常規(guī)的真空度測頭只適于測試地下水位以上的真空度，不適

5、于測試地下水位以下的真空度；試驗論證了真空預壓中符合規(guī)范要求的豎向排水體對真空度的衰減作用很小，真空度在豎向排水體中幾乎呈上下均勻分布；驗證了真空度測頭和壓阻式孔壓計聯(lián)合測試真空預壓加固區(qū)地下水位方法的正確性。 （3）基于真空預壓中溶解氣膨脹排水的機制，推導了考慮氣相作用的真空預壓地基一維固結(jié)方程，通過迭代求解，從理論上驗證了真空預壓固結(jié)速率比堆載預壓小的結(jié)論。 （4）提出了真空預壓有效壓縮層厚度的概念和確定方法。指出了